VCR法一次性成井方法与流程

本发明涉及选矿生产技术领域，具体地说涉及一种VCR法一次性成井方法。

背景技术：

天井是连接两个或几个阶段作为溜放矿岩的垂直或倾斜的井筒。在矿山开采中，由于矿山大多很高，矿石运送频繁，为提高运送效率节约成本，会在一些矿山由上至下打通一个类似井的管道，由上至下直接倾倒矿石，运送车辆在井下等着，直接运送。天井一方面可以提高运送效率，另一方面，由于是直接垂直倾倒，利用高度，可以起到一定的粉碎矿石作用。

中国专利公告号为CN106089212的现有技术在2016年11月9日公开了一种硬岩快速开掘天井爆破设计方法，其方法步骤为：（1）在拟开掘天井工作面的中心位置下向钻爆破中心孔，再以爆破中心孔为中心的圆周上钻若干空孔；（2）爆破中心孔采用VCR法实施中心单孔分次爆破，形成中心导硐；（3）以中心导硐为自由空间，利用侧向崩落炮孔实施分段同次侧向爆破快速掘井；所述侧向崩落炮孔布置的圈径按照式（I）计算，孔数按照式（II）计算。该专利先用VCR法钻设以爆破炮孔，利用下部空间自由面和周围孔的补偿空间快速形成天井中心导硐，然后利用中心导硐外侧炮孔实施侧向爆破一次成井；但在实际成井过程中，该种处理方法仍然存在着如下缺陷：1、该专利为先逐次爆破掏槽中心，由于爆破掏槽中心自由面只有补偿孔和下面狭窄的中心导硐，在从下向上逐次爆破掏槽中心时，掏槽中心断面会越爆越小，越爆越难，这是由于每次掏槽爆破中心误差累积而成，导致该专利的成井高度最高只能达到30m。例如：设计导硐直径为0.6m，某次中心爆破效果只有直径0.55m，其中0.05m就是误差，该误差会影响下一次爆破效果，并缩小下一次爆破下部的自由空间，使下一次爆破效果直径可能为0.5m，依次类推，误差累积，爆破断面会越来越小。2、在从下向上逐次爆破掏槽中心时，由于每次爆破的误差累积，造成掏槽中心断面越来越小，极容易在中上部造成爆破堵塞，无法形成整个导硐中心，进而无法完成整个井筒爆破。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种VCR法一次性成井方法，本发明通过采用塔形爆破的方式能够一次性成井，具有成井效果好和成井效率高等优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

VCR法一次性成井方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、在拟成井天井工作面的中心位置钻设中心孔，再以中心孔为中心依次钻设环绕中心孔的补偿孔和周边孔；

b、采用分段装药的方式分别向中心孔和周边孔内装填炸药，且同一孔内相邻两段炸药之间采用堵塞物隔开；

c、先爆破中心孔扩出槽腔，再利用微差爆破的方式按先中心孔后周边孔的爆破顺序实施分段爆破，形成塔形爆破，直至整个天井完成爆破。

所述步骤b中中心孔和周边孔内每段炸药的长度均为0.9m，所述步骤c中，每一次爆破中心孔时爆破长度为1.2—1.5m，分段爆破时，中心孔和周边孔每次爆破的长度均为1.5—2m。

所述中心孔和周边孔的孔径均为80—100mm，补偿孔的孔径为120—150mm。

所述周边孔与中心孔的距离为800—1200mm，任意相邻两周边孔之间的间距为1500—1800mm。

所述补偿孔与中心孔的距离为300—500mm。

所述周边孔与补偿孔之间的距离大于1200mm时，在周边孔与补偿孔之间增设有环绕中心孔的辅助孔，辅助孔内分段装填有炸药，分段爆破时，依次按中心孔、辅助孔和周边孔的顺序爆破。

所述辅助孔与补偿孔的距离为300—500mm，辅助孔与周边孔的距离为800—1200mm，任意相邻两辅助孔之间的间距为800—1200mm。

所述辅助孔内每段炸药的长度为0.9m，每次爆破长度为1.5—2m。

采用本发明的优点在于：

1，本发明钻设出中心孔，再以中心孔为中心依次钻设环绕中心孔的补偿孔和周边孔后，先爆破中心孔扩出槽腔，再利用微差爆破的方式按先中心孔后周边孔的爆破顺序实施分段爆破并形成塔形爆破的方式，可以增加爆破中心孔时下部的自由空间，防止出现爆破中心导硐时的误差累积，不仅能达到一次性成型天井的目的，还具有成井效果好和成井效率高等优点。其中，中心孔和周边孔采用分段装药的方式，具有装药量少和炸药利用率高的优点。本发明采用塔形爆破方式成井，由于其爆破精度高，因此特别适用于海拔4600m的高原复杂岩性的成井，且最高可一次性完成高度为45m的天井施工。另外，本发明还具有机械化成度高的优点，且由于装药机械化，还极大地降低了个人的劳动强度。

2，本发明在周边孔与补偿孔之间的距离大于1200mm时，增设有辅助孔，分段爆破时，依次按中心孔、辅助孔和周边孔的顺序爆破，其优点在于可以一次性成型直径较大的天井。

3，本发明将辅助孔与补偿孔的距离设为300—500mm，将辅助孔与周边孔的距离设为800—1200mm，将任意相邻两辅助孔之间的间距设为800—1200mm，其优点在于：一是可以弥补中心孔爆破效果差，第二次形成中心导硐；二是防止打钻孔时，补偿孔与中心孔穿孔，无法装中心孔药时，用铺助孔爆破形成中心导硐；三是遇到特殊的地质构造，比如岩石太硬，或者补偿孔精度不高，偏离太大，无法形成中心导硐时，铺助孔可以弥补；四是中心孔爆破时出现拒爆时，铺助孔可以弥补；五是具有技术可行和经济合理的优点。

4，本发明中心孔、周边孔和辅助孔内每段炸药的长度均为0.9m，分段爆破时每次爆破长度均为1.5—2m的优点在于：能保证中心孔爆破质量，只有保证了中心孔爆破质量，形成良好的中心导硐，为爆破铺助孔和周边孔提供足够的自由空间，才能防止出现爆破铺助孔和周边孔时矸石堵孔的现象。而如果爆破长度大于2m，将无法保证中心孔的爆破质量，进而无法保证井筒的爆破质量；如果爆破长度小于1.5m，则存在着成本较高的缺陷。

附图说明

图1为实施例1中孔的布设示意图。

图2为实施例1中天井侧面分段爆破的示意图。

图3为实施例2中孔的布设圈示意图。

图中标记为：1、中心孔，2、补偿孔，3、周边孔。

具体实施方式

实施例1

本实施例公开了一种VCR法一次性成井方法，包括以下步骤：

a、在拟成井天井工作面的中心位置钻设中心孔1，再以中心孔1为中心依次钻设环绕中心孔1的补偿孔2和周边孔3，补偿孔2和周边孔3均与中心孔1竖向平行（如图1所示）。

本步骤中，优选地，中心孔1和周边孔3的孔径均为80mm，补偿孔2的孔径为120mm。周边孔3与中心孔1的距离为800mm，任意相邻两周边孔3之间的间距为1500mm，补偿孔2与中心孔1的距离为300mm。

本步骤中，中心孔1、补偿孔2和周边孔3均一次性钻设成型，即一次性将中心孔1、补偿孔2和周边孔3的钻设至天井高度。

b、采用分段装药的方式分别向中心孔1和周边孔3内装填炸药，且同一孔内相邻两段炸药之间采用堵塞物隔开。其中，中心孔1和周边孔3内每段炸药的长度均为0.9m。

c、先爆破中心孔1扩出槽腔，再利用微差爆破的方式自下而上按先中心孔1后周边孔3的爆破顺序实施分段爆破，形成塔形爆破，直至整个天井完成爆破。其中，每一次爆破中心孔1时爆破长度为1.2—1.5m，分段爆破时，中心孔1和周边孔3每次爆破的长度均为1.5—2m。

下面结合图2来具体说明天井爆破成型过程：

第一炮：爆破中心孔1a段，爆破高度1.2—1.5 m。

第二炮：同时爆破中心孔1b段和周边孔3c段（使用毫秒微差，b在前，c在后），爆破高度1.5—2 m。

第三炮：同时爆破中心孔1d段和周边孔3e段（使用毫秒微差，d在前，e在后），爆破高度1.5—2 m。

第四炮：同时爆破中心孔1f段和周边孔3g段（使用毫秒微差，f在前，g在后），爆破高度1.5—2 m。

第五炮……第N炮同上依次类推逐次向上爆破，直至天井爆破完成。

实施例2

本实施例公开了一种VCR法一次性成井方法，包括以下步骤：

a、在拟成井天井工作面的中心位置钻设中心孔1，再以中心孔1为中心依次钻设环绕中心孔1的补偿孔2和周边孔3，补偿孔2和周边孔3均与中心孔1竖向平行（如图1所示）。

本步骤中，优选地，中心孔1和周边孔3的孔径均为100mm，补偿孔2的孔径为150mm。周边孔3与中心孔1的距离为1200mm，任意相邻两周边孔3之间的间距为1800mm，补偿孔2与中心孔1的距离为3500mm。

b、采用分段装药的方式分别向中心孔1和周边孔3内装填炸药，且同一孔内相邻两段炸药之间采用堵塞物隔开。其中，中心孔1和周边孔3内每段炸药的长度均为0.9m。

c、先爆破中心孔1扩出槽腔，再利用微差爆破的方式自下而上按先中心孔1后周边孔3的爆破顺序实施分段爆破，形成塔形爆破，直至整个天井完成爆破。其中，每一次爆破中心孔1时爆破长度为1.2—1.5m，分段爆破时，中心孔1和周边孔3每次爆破的长度均为1.5—2m。

实施例3

本实施例公开了一种VCR法一次性成井方法，包括以下步骤：

a、在拟成井天井工作面的中心位置钻设中心孔1，再以中心孔1为中心依次钻设环绕中心孔1的补偿孔2和周边孔3，补偿孔2和周边孔3均与中心孔1竖向平行（如图1所示）。

本步骤中，优选地，中心孔1和周边孔3的孔径均为90mm，补偿孔2的孔径为130mm。周边孔3与中心孔1的距离为1000mm，任意相邻两周边孔3之间的间距为1650mm，补偿孔2与中心孔1的距离为400mm。

b、采用分段装药的方式分别向中心孔1和周边孔3内装填炸药，且同一孔内相邻两段炸药之间采用堵塞物隔开。其中，中心孔1和周边孔3内每段炸药的长度均为0.9m。

c、先爆破中心孔1扩出槽腔，再利用微差爆破的方式自下而上按先中心孔1后周边孔3的爆破顺序实施分段爆破，形成塔形爆破，直至整个天井完成爆破。其中，每一次爆破中心孔1时爆破长度为1.2—1.5m，分段爆破时，中心孔1和周边孔3每次爆破的长度均为1.5—2m。

实施例4

本实施例与实施例1—3中任一实施例基本相同，主要区别在于：

当周边孔3与补偿孔2之间的距离大于1200mm时，在周边孔3与补偿孔2之间增设有环绕中心孔1的辅助孔，辅助孔内同样分段装填有炸药，每段炸药的装填长度同样为0.9m，每次的爆破长度同样为1.5—2m；分段爆破时，依次按中心孔1、辅助孔和周边孔3的顺序爆破。其中，补偿孔2、辅助孔和周边孔3均形成补偿孔2圈D1、辅助孔圈D2和周边孔3圈D3环绕在中心孔1四周（如图2所示）。

本实施例中，辅助孔与补偿孔2的距离为300—500mm，辅助孔与周边孔3的距离为800—1200mm，任意相邻两辅助孔之间的间距为800—1200mm。

经大量实验证明：

本发明实施例1适用于在平原地区一次成型内径为2m左右、高度为45m的天井，适用于在海拔4600米的高原地区一次成型内径为1.8米左右、高度为45m的天井，仅需8天时间即可完成。

本发明实施例2适用于在平原地区一次成型内径为3.5m左右、高度为45m的天井，适用于在海拔4600米的高原地区一次成型内径为3米左右、高度为45m的天井，仅需12天时间即可完成。

本发明实施例3适用于在平原地区一次成型内径为3m左右、高度为45m的天井，适用于在海拔4600米的高原地区一次成型内径为2.5米左右、高度为45m的天井，仅需10天时间即可完成。

本发明实施例4适用于在平原地区一次成型内径为6m左右、高度为45m的天井，适用于在海拔4600米的高原地区一次成型内径为5.5米左右、高度为45m的天井，仅需20天时间即可完成。